一种莹玉瓷及其生产方法

摘要

本发明提供一种莹玉瓷及其生产方法，首先以镁、铝、钡、锶、钙、锂为主要成分合成复合基陶瓷材料，再以此合成材料和添加剂为原料，采用溶胶凝胶注模成型和表面抛光工艺等生产工艺制备出高强高硬且莹白光润如玉的莹玉瓷。

说明书

技术领域

本发明属于无机非金属陶瓷材料及其产品制造技术领域，具体涉及一种莹玉瓷及其生产方法。

背景技术

近年来，国外的陈设礼品瓷发展较快，材质种类、花色品种多，特别是高档精品的发展非常好，不仅在外观装饰上、而且在瓷质材料上有突破，突破了传统瓷质材料局限而采用了高技术陶瓷材料，所展示的产品不仅有非常美丽的外观而且其内在性能也很好，拓宽了陈设礼品瓷的应用范围，创造了良好的经济效益和社会效益。我国近年来高档消费品消费已占全球市场的25％，首次超过美国成为世界第二大消费国，年销售额达到50亿美元，故高档精品瓷有着巨大的市场前景。而目前我国的陈设礼品瓷、装饰陶瓷的瓷质材料仍以传统陶瓷-长石质瓷、骨质瓷、滑石质瓷为多，其主要化学成分分别为钾、钠、铝、硅；磷、钙、铝、硅；镁、铝、硅。其抗折强度为60-70MPa，硬度为5-6GPa。强化瓷和窑玉瓷在长石质瓷的基础上提高了铝含量，分别将抗折强度提高到130-150MPa、150MPa，但硬度只有6GPa，故易碎、易磨损不易保管收藏。同时其白度、光泽度、透明度也有限，白度为70-80、光泽度为85-95。故在制作高档精品陈设礼品瓷以及装饰陶瓷方面有局限。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种莹玉瓷产品，并且提出所述莹玉瓷的一种制备方法。

本发明的技术方案是：以镁、铝、钡、锶、钙、锂为主要成分合成复合基陶瓷材料，再以此合成材料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料，采用包括溶胶凝胶注模成型工艺、氧化焰烧成和表面抛光工艺，制备出强度达191MPa、硬度达13.1GPa、白度达84.7度、光泽度达109.8的莹玉瓷，其化学组成主要包含以下重量份组分：MgO₂15.00-33.00、AI₂O₃ 50.00-71.00、BaO 1.50-5.50、SrO  0.80-3.80、CaO 1.30-4.30、Li₂O 0.40-2.90、TiO₂0.00-2.50、La₂O₃0.30-3.20、Y₂O₃ 0.30-2.90、ZnO 0.50-4.00。

一种制备上述莹玉瓷的方法，其特征在于依次包含如下步骤：首先按重量份组分

MgO₂18.00-37.00、AI₂O₃56.00-75.00、BaO 1.20-4.00、SrO 1.10-4.00、CaO1.00-3.50、Li₂O 0.60-3.20

进行复合基陶瓷材料的合成，再以此合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料配料制浆，然后进行溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验，获得重量份组分为MgO₂15.00-33.00、AI₂O₃50.00-71.00、BaO 1.50-5.50、SrO 0.80-3.80、CaO 1.30-4.30、Li₂O 0.40-2.90、TiO₂0.00-2.50、La₂O₃0.30-3.20、Y₂O₃0.30-2.90、ZnO 0.50-4.00的莹玉瓷产品；所述复合基陶瓷材料的合成工艺为：配料、混合、干燥、煅烧、粉碎，煅烧温度为1350-1390℃；所述的烧成工艺为氧化焰烧成，烧成温度为1370-1420℃；所述的溶胶凝胶注模成型工艺，包括以下步骤：配料、制浆、加入引发剂和催化剂(过硫酸铵和N，N，N，N-四甲基乙二铵)、抽真空、注模、加热凝固、脱模，其中，所述配料和加入过硫酸铵和N，N，N，N-四甲基乙二铵的配比是：原料100％、丙烯酰胺2％-3％、N，N二甲基二丙烯酰胺0.2-0.3％、水23-31％、过硫酸铵0.02-0.05％、N，N，N，N-四甲基乙二铵0.008-0.016％.

所述表面抛光工艺，包括以下步骤：表面清理、粗磨、精抛。

本发明具有以下优点和效果：

(1)由于以镁、铝、钡、锶、钙、锂为主要成分合成复合基陶瓷材料，并以此合成材料为主要原料之一，使所制备的莹玉瓷达到了191MPa的高强度和13.1GPa的高硬度。

(2)由于采用以镁、铝、钡、锶、钙、锂为主要成分合成复合基陶瓷材料，再以此合成材料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料，使所制备的一种莹玉瓷在氧化气氛下烧成达到了84.7的高白度。

(3)本发明的一种莹玉瓷的制备方法，由于采用了溶胶凝胶注模成型工艺，可进一步提高坯体的均匀度、强度和致密度，减少了成型缺陷，并提高了产品的透明度和温润效果，使所制备的莹玉瓷瓷质细腻光润为莹白半透明状。

(4)由于采用了表面抛光工艺，使所制备的一种莹玉瓷的光泽度达到了109.8。

具体实施方式

实施例1

一种莹玉瓷，其合成复合基陶瓷材料的重量份组分：MgO₂23.00、AI₂O₃67.00、BaO 3.50、SrO 2.00、CaO 3.00、Li₂O 1.50。

以上述合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为主要原料进行配料，为以下重量份组分：MgO₂21.00、AI₂O₃60.20、BaO 5.30、SrO 1.90、CaO4.30、Li₂O 1.20、La₂O₃1.40、Y₂O₃1.90、ZnO 2.80。

所述一种莹玉瓷的生产工艺，为以下步骤：

首先进行复合基陶瓷材料的合成，再以此合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料配料制浆，然后进行溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。

所述合成料的合成工艺：配料、混合、干燥、煅烧、粉碎。煅烧温度为1350-1390℃。

所述产品生产工艺：配料、制浆、溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。烧成温度为1370-1410℃。

所述溶胶凝胶注模成型工艺：

(1)按比例配制1000g原料，加入丙烯酰胺25g、N，N二甲基二丙烯酰胺2.5g、水270ml，放入球磨罐内球磨24小时，制备成浆。

(2)在制备好的浆料里先后加入过硫酸铵和N，N，N，N-四甲基乙二铵各0.4g、0.14g搅拌均匀，然后对浆料进行抽真空处理。

(3)将抽真空处理好的浆料注入模具，然后放入40℃烘箱中30分钟加热凝固成型。

(4)冷却后脱模即可得到成型好的坯体。

所述表面抛光工艺，步骤如下：表面清理、粗磨、精抛。

经测试其性能指标为：抗折强度193Mpa，硬度13.0Gpa，白度84.8光泽度110。

实施例2

一种莹玉瓷，其合成复合基陶瓷材料的重量份组分：MgO₂20.00、AI₂O₃71.00、BaO 1.50、SrO 3.20、CaO 2.00、Li₂O 2.30。

以上述合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为主要原料进行配料，为以下重量份组分：MgO₂18.60、AI₂O₃66.00、BaO 3.80、SrO 2.70、CaO2.70、Li₂O 2.00、TiO₂0.50、Y₂O₃1.20、La₂O₃0.40、ZnO 2.10。

所述一种莹玉瓷的生产工艺，为以下步骤：

首先进行复合基陶瓷材料的合成，再以此合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料配料制浆，然后进行溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。

所述合成料的合成工艺：配料、混合、干燥、煅烧、粉碎。煅烧温度为1350-1390℃。

所述产品生产工艺：配料、制浆、溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。烧成温度为1380-1420℃。

所述溶胶凝胶注模成型工艺：

(1)按比例配制1000g原料，加入丙烯酰胺20g、N，N二甲基二丙烯酰胺3.0g、水290ml，放入球磨罐内球磨24小时，制备成浆。

(2)在制备好的浆料里先后加入过硫酸铵和N，N，N，N-四甲基乙二铵各0.5g、0.12g搅拌均匀，然后对浆料进行抽真空处理。

(3)将抽真空处理好的浆料注入模具，然后放入40℃烘箱中3O分钟加热凝固成型。

(4)冷却后脱模即可得到成型好的坯体。

所述表面抛光工艺，步骤如下：表面清理、粗磨、精抛。

经测试其性能指标为：抗折强度203Mpa，硬度13.5Gpa，白度84.7光泽度109.9。

实施例3

一种莹玉瓷，其合成复合基陶瓷材料的重量份组分：MgO₂24.60、AI₂O₃68.30、BaO 1.40、SrO 1.50、CaO  1.60、Li₂O 2.60。

以上述合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为主要原料进行配料，为以下重量份组分：MgO₂21.60、AI₂O₃60.70、BaO 3.30、SrO 1.40、CaO3.80、Li₂O 2.40、Y₂O₃2.10、La₂O₃1.30、ZnO 3.40。

所述一种莹玉瓷的生产工艺，为以下步骤：

首先进行复合基陶瓷材料的合成，再以此合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料配料制浆，然后进行溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。

所述合成料的合成工艺：配料、混合、干燥、煅烧、粉碎。煅烧温度为1350-1390℃

所述产品生产工艺：配料、制浆、溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。烧成温度为1370-1400℃。

所述溶胶凝胶注模成型工艺：

(1)按比例配制1000g原料，加入丙烯酰胺27g、N，N二甲基二丙烯酰胺2.8g、水250ml，放入球磨罐内球磨24小时，制备成浆。

(2)在制备好的浆料里先后加入过硫酸铵和N，N，N，N-四甲基乙二铵各0.4g、0.14g搅拌均匀，然后对浆料进行抽真空处理。

(3)将抽真空处理好的浆料注入模具，然后放入40℃烘箱中30分钟加热凝固成型.

(4)冷却后脱模即可得到成型好的坯体。

所述表面抛光工艺，步骤如下：表面清理、粗磨、精抛。

经测试其性能指标为：抗折强度199Mpa，硬度13.2Gpa，白度84.9光泽度109.7。

实施例4

一种莹玉瓷，其合成复合基陶瓷材料的重量份组分：MgO₂22.30、AI₂O₃68.90、BaO 2.10、SrO 2.90、CaO  2.10、Li₂O  1.70。

以上述合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为主要原料进行配料，为以下重量份组分：MgO₂20.60、AI₂O₃ 63.10、BaO 4.00、SrO 2.70、CaO3.00、Li₂O 1.60、TiO₂0.30、Y₂O₃0.90、La₂O₃1.00、ZnO 2.80。

所述一种莹玉瓷的生产工艺，为以下步骤：

首先进行复合基陶瓷材料的合成，再以此合成料和钙、钛、镧、钇、锌、钡添加剂为原料配料制浆，然后进行溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。

所述合成料的合成工艺：配料、混合、干燥、煅烧、粉碎。煅烧温度为1350-1390℃。

所述产品生产工艺：配料、制浆、溶胶凝胶注模成型、干燥、修坯、烧成、表面抛光、检验、产品。烧成温度为1380-1410℃。

所述溶胶凝胶注模成型工艺：

(1)按比例配制1000g原料，加入丙烯酰胺23g、N，N二甲基二丙烯酰胺3.0g、水280ml，放入球磨罐内球磨24小时，制备成浆。

(2)在制备好的浆料里先后加入过硫酸铵和N，N，N，N-四甲基乙二铵各0.3g、0.16g搅拌均匀，然后对浆料进行抽真空处理。

(3)将抽真空处理好的浆料注入模具，然后放入40℃烘箱中30分钟加热凝固成型。

(4)冷却后脱模即可得到成型好的坯体。

所述表面抛光工艺，步骤如下：表面清理、粗磨、精抛。

经测试其性能指标为：抗折强度201Mpa，硬度13.3Gpa，白度84.5，光泽度109.5。

本发明上述的实施例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明权利要求书相当的含义和范围内的任何改变和组合，都应认为是在权利要求书的范围内。